JP3961981B2

JP3961981B2 - 有機電界発光素子及びその製造方法

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Publication number: JP3961981B2
Application number: JP2003122482A
Authority: JP
Inventors: ジェ−ヨンパク; オク−ヒキム; チュン−クンヨー; ナム−ヤンリー; クウァン−ソキム
Original assignee: エルジー．フィリップスエルシーデーカンパニー，リミテッド
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: US7021984B2; US20040242117A1; KR100433992B1; TW200306129A; KR20030084234A; JP2004006338A; CN100471354C; CN1454034A; TWI244873B; US6922015B2; US20030201712A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電界発光素子（ＥｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｅｖｉｃｅ）に係り、特に有機電界発光素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
新しい平板ディスプレー（ＦＰＤ；ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ）中の一つである有機電界発光素子は、自己発光形であるために液晶表示装置に比べて視野角、コントラストなどが優秀でバックライトが要らないために軽量薄形が可能であって、消費電力側面でも有利である。そして、直流低電圧駆動が可能であって応答速度が速くて、全部固体であるために外部衝撃に強くて、使用温度範囲も広く、特に製造費用側面でも低廉な長所を有している。
【０００３】
特に、前記有機電界発光素子の製造工程は、液晶表示装置やＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）と違って蒸着及びカプセル封止装備が工程設備の殆ど全部ということができるために、工程が非常に単純である。
【０００４】
【関連技術】
これまでは、このような有機電界発光素子の駆動方式として別途のスイッチング素子を備えないパッシブマトリックス型（ｐａｓｓｉｖｅｍａｔｒｉｘ）が主に利用されていた。
【０００５】
しかし、前記パッシブマトリックス方式では、走査線（ｓｃａｎｌｉｎｅ）と信号線（ｓｉｇｎａｌｌｉｎｅ）が交差しながらマトリックス状で素子を構成して、各々のピクセルを駆動するために走査線を時間によって順次に駆動するので、要求される平均輝度を示すためには平均輝度にライン数を乗じただけの瞬間輝度を出さなければならない。
【０００６】
しかし、アクティブマトリックス方式においては、ピクセルをオン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）するスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をサブピクセル別に配置して、この薄膜トランジスタと連結された第１電極はサブピクセル単位でオン／オフされて、この第１電極と対向する第２電極は共通電極になる。
【０００７】
そして、前記アクティブマトリックス方式ではピクセルに印加された電圧がストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）に充電されていて、その次のフレーム信号が印加される時まで電源を印加させることによって、走査線数に関係なく１画面の間引続き駆動する。
【０００８】
したがって、アクティブマトリックス方式によると低い電流を印加しても同一な輝度を示すので低消費電力、高精細、大型化が可能な長所を有する。
【０００９】
以下、このようなアクティブマトリックス型有機電界発光素子の基本的な構造及び作動特性について図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、一般的なアクティブマトリックス型有機電界発光素子の基本ピクセル構造を示した図面である。
【００１１】
図示したように、第１方向に走査線１が形成されていて、この第１方向と交差する第２方向に、相互に一定間隔離隔された信号線２及び電力供給ライン３が形成されていて、一つのサブピクセル領域Ｐを定義する。
【００１２】
前記走査線１と信号線２の交差支点にはアドレッシングエレメント（ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔ）であるスイッチング薄膜トランジスタＴ_Ｓが形成されていて、このスイッチング薄膜トランジスタＴ_Ｓ及び電力供給ライン３と連結されてストレージキャパシタＣ_ＳＴが形成されており、このストレージキャパシタＣ_ＳＴ及び電力供給ライン３と連結されて、電流源エレメントである駆動薄膜トランジスタＴ_Ｄが形成されていて、この駆動薄膜トランジスタＴ_Ｄと連結されて有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬが構成されている。
【００１３】
この有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬは、有機発光物質に順方向に電流を供給すれば、正孔提供層である陽極と電子提供層である陰極間のＰ−Ｎ接合部分を通して電子と正孔が移動しながら相互再結合して、前記電子と正孔が離れているときより小さいエネルギーを有するようになるので、このとき発生するエネルギー差によって光を放出する原理を利用するものである。
【００１４】
前記有機電界発光素子は、有機電界発光ダイオードで発光された光の進行方向によって上部発光方式（ｔｏｐｅｍｉｓｓｉｏｎｔｙｐｅ）と下部発光方式（ｂｏｔｔｏｍｅｍｉｓｓｉｏｎｔｙｐｅ）に分けられる。
【００１５】
図２はこれまでの下部発光方式有機電界発光素子についての概略的な断面図であって、赤、緑、青サブピクセルで構成される一つのピクセル領域を中心に図示した。
【００１６】
図示したように、第１基板１０及び第２基板３０が相互に対向するように配置されていて、第１基板１０及び第２基板３０間の縁部はシールパターン４０により封止されている構造において、第１基板１０の上部にはサブピクセルＰｓｕｂ別に薄膜トランジスタＴが形成されていて、薄膜トランジスタＴと連結されて第１電極１２が形成されており、薄膜トランジスタＴ及び第１電極１２上部には第１電極１２と対応するように配置された赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）カラーを帯びる発光物質を含む有機電界発光層１４が形成されていて、有機電界発光層１４上部には第２電極１６が形成されている。
【００１７】
前記第１電極１２及び第２電極１６は、有機電界発光層１４に電界を印加する役割を有する。
【００１８】
そして、前述したシールパターン４０により第２電極１６と第２基板３０間は一定間隔離隔されており、図面に示さなかったが、第２基板３０の内部面には外部からの水分を遮断する吸湿剤及び吸湿剤と第２基板３０間の接着のための半透性テープが含まれる。
【００１９】
一例として、下部発光方式構造において前記第１電極１２を陽極として、第２電極１６を陰極として構成する場合、第１電極１２は透明導電性物質から選択されて、第２電極１６は仕事関数が低い金属物質から選択され、このような条件下で前記有機電界発光層１４は第１電極１２と接する層から正孔注入層（hｏｌｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｌａｙｅｒ）１４ａ、正孔輸送層（hｏｌｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇｌａｙｅｒ）１４ｂ、発光層（ｅｍｉｓｓｉｏｎｌａｙｅｒ）１４ｃ、電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇｌａｙｅｒ）１４ｄの順序どおりに積層された構造をなす。
【００２０】
このとき、前記発光層１４ｃは、サブピクセル別に赤、緑、青カラーを具現する発光物質が順序どおりに配置された構造を有する。
【００２１】
図３は、前記図２下部発光方式有機電界発光素子の一つのサブピクセル領域に対する拡大断面図である。
【００２２】
図示したように、透明基板１０上には半導体層６２、ゲート電極６８、ソース電極８０及びドレイン電極８２が順序どおり形成されて薄膜トランジスタＴをなす。ソース電極８０はストレージキャパシタＣ_ＳＴと連結されて、ドレイン電極８２は有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬと連結されている。ストレージキャパシタＣ_ＳＴは絶縁膜をはさんで相互に向かい合うパワー電極７２とキャパシタ電極６４からなり、キャパシタ電極６４は半導体層６２と同一物質からなる。
【００２３】
前記有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬとストレージキャパシタＣ_ＳＴは、アレー素子Ａとして言及される。
【００２４】
前記有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬは、有機電界発光層１４が介在した状態で相互に対向した第１電極１２及び第２電極１６で構成される。前記有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬは自己発光した光を外部に放出させる発光領域に位置する。
【００２５】
このように、既存の有機電界発光素子は、アレー素子Ａと有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬが同一基板上に積層された構造からなることを特徴とした。
【００２６】
図４は、これまでの有機電界発光素子の製造工程についての工程流れ図である。
【００２７】
ＳＴ１は、第１基板上にアレー素子を形成する段階であって、前記第１基板は透明基板を指称するものであって、第１基板上に走査線と、走査線と交差して相互に一定間隔離隔される信号線及び電力供給線と、走査線及び信号線と交差する支点に形成されるスイッチング薄膜トランジスタ及び走査線及び電力供給線が交差する支点に形成される駆動薄膜トランジスタを含むアレー素子を形成する段階を含む。
【００２８】
ＳＴ２は、有機電界発光ダイオードの第１構成要素である第１電極を形成する段階であって、第１電極は駆動薄膜トランジスタと連結されてサブピクセル別にパターン化される。
【００２９】
ＳＴ３は、前記第１電極上部に有機電界発光ダイオードの第２構成要素である有機電界発光層を形成する段階であって、前記第１電極を陽極として構成する場合に、前記有機電界発光層は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層構成される。
【００３０】
ＳＴ４は、前記有機電界発光層上部に有機電界発光ダイオードの第３構成要素である第２電極を形成する段階であって、前記第２電極は共通電極として基板全面に形成される。
【００３１】
ＳＴ５は、もう一方の基板である第２基板を利用して第１基板をカプセル封止する段階であって、この段階では第１基板の外部衝撃から保護して、外気流入による有機電界発光層の損傷を防止するために第１基板の外郭を第２基板でカプセル封止する段階であって、前記第２基板の内部面には吸湿剤を含めることができる。
【００３２】
このように、既存の下部発光方式有機電界発光素子は、アレー素子及び有機電界発光ダイオードが形成された基板と別途のカプセル封止用基板の合着を通して素子を製作した。このような場合、アレー素子の収率と有機電界発光ダイオードの収率の積が有機電界発光素子の収率を決定するために、既存の有機電界発光素子構造では後半工程に該当する有機電界発光ダイオード工程により全体工程の収率が大幅に制限される問題点があった。例えば、アレー素子が良好に形成されたとしても、１，０００Å程度の薄膜を用いる有機電界発光層の形成時に異物やその他ほかの要素により不良が発生すれば、有機電界発光素子は不良等級と判定される。
【００３３】
これによって、良品のアレー素子を製造するのに要した諸般経費及び材料費の損失が招来されて、生産収率が低下する問題点があった。
【００３４】
そして、下部発光方式は、カプセル封止による安全性及び工程の自由度が高い反面、開口率の制限があって高解像度製品に適用するのに難しい問題点があり、上部発光方式は薄膜トランジスタ設計が容易であって開口率向上が可能であるために製品寿命側面で有利であるが、既存の上部発光方式構造では有機電界発光層上部に通常的に陰極を配置するので材料選択幅が狭いために透過度が制限されて光効率が低下する点と、光透過度の低下を最少化するために薄膜型保護膜を構成する場合、外気を十分に遮断できない問題点があった。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
前記問題点を解決するために、本発明では生産収率が向上された高解像度／高開口率構造アクティブマトリックス型有機電界発光素子及びその製造方法を提供することを目的にする。
【００３６】
このために、本発明ではアレー素子と有機電界発光ダイオードを相異なる基板に構成して各基板に対する検査工程を経て製品不良率を減らすようにして、このような構造下でアレー素子の薄膜トランジスタ設計に影響を受けないで開口率を向上させることができる、デュアルパネルタイプ有機電界発光素子を提案する。
【００３７】
前記デュアルパネルタイプ有機電界発光素子では、二基板間にアレー素子と有機電界発光ダイオードを連結させることができる柱状の伝導性スペーサを備えることを特徴とする。
【００３８】
また、本発明では、前記のようにアレー素子と有機電界発光ダイオードを相異なる基板に構成して、伝導性スペーサを通してアレー素子と有機電界発光ダイオードを連結させる構造において、これを大面積製品に適用する時に二基板の合着工程で、合着用シールパターンが位置する基板の縁部と、基板の中央部間の接着力差により、基板の中央部が両外側の方に膨らむなどの基板たわみが発生しやすくなるので、これにより伝導性スペーサと有機電界発光ダイオード間に接触不良が発生することを防止するために、合着工程で基板の外部圧力と内部圧力差を与えて圧力差により伝導性スペーサと有機電界発光ダイオード間の接触力を向上させる。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明による有機電界発光素子は、第１基板と、前記第１基板と離隔されて向かい合って内部に一定空間を形成する第２基板、前記第１基板内部面に形成されたアレー素子、前記第２基板内部面に形成された有機電界発光ダイオード、前記第１及び第２基板間の縁に沿って形成されているシールパターン及び前記アレー素子と有機電界発光ダイオードを電気的に連結する連結パターンを含み、前記第１及び第２基板間空間の圧力は大気圧より低いことを特徴とする。
【００４０】
ここで、前記第１及び第２基板は、赤、緑、青の副画素領域からなる画素領域を含み、前記アレー素子は薄膜トランジスタを含むことができる。
【００４１】
前記有機電界発光ダイオードは、第１電極と有機電界発光層及び第２電極を含むことができる。
【００４２】
前記連結パターンは、前記薄膜トランジスタと前記第２電極を連結する。
一方、前記第１電極は、陰極であり、不透明導電物質で構成することができて、前記第２電極は陽極であり透明導電物質で構成することができる。
【００４３】
前記連結パターンは、金属物質で構成することもできる。
【００４４】
本発明において、前記連結パターンは、柱形態を有することができる。
【００４５】
本発明による有機電界発光素子の製造方法は、第１基板上にアレー素子を形成する段階と、前記アレー素子と電気的に連結される連結パターンを形成する段階と、第２基板上に有機電界発光ダイオードを形成する段階と、前記アレー素子と前記有機電界発光ダイオードが向かい合うようにして前記第１基板と第２基板間の縁領域にシールパターンを形成する段階と、前記第１基板と第２基板間の空間が大気圧より小さい第１圧力を有するように真空状態のチャンバ内で前記シールパターンに圧力を加えることによって、前記連結パターンと前記有機電界発光ダイオードが電気的に連結されるようにして前記第１基板と第２基板を第１合着する段階と、前記シールパターンを第１硬化する段階と、大気圧状態のチャンバ内で前記第１基板と第２基板を第２合着する段階及び前記シールパターンを第２硬化する段階とを含む。
【００４６】
ここで、前記チャンバ内部の圧力は、ガスの量で調節されうる。
【００４７】
一方、前記第１圧力は、約０．３ｔｏｒｒないし約０．７ｔｏｒｒで有り得る。
【００４８】
前記有機電界発光ダイオードは、第１電極と、有機発光層及び第２電極を含み、前記第２電極は前記連結パターンに電気的に連結されることができる。
【００４９】
前記第１電極は陽極であって、前記第２電極は陰極で有り得、前記有機電界発光層は正孔注入層と、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層を含むことができる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による望ましい実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５１】
図５は、本発明の実施例１による有機電界発光素子についての概略的な断面図であって、上部発光方式有機電界発光素子に関する。
【００５２】
図示したように、相互に一定間隔離隔されるように第１基板１１０、第２基板１３０が配置されていて、第１基板１１０及び第２基板１３０間にはシールパターン１４０が縁を沿って形成されている。第１基板１１０の内側面にはアレー素子１２０が形成されていて、第２基板１３０の内側面には有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬが形成されている。
【００５３】
前記有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬは、第１電極１３２と、有機電界発光層１３６及び第２電極１３８からなる。第１電極１３２は第２基板１３０の内側面に形成されて共通電極として利用され、第１電極１３２上にはサブピクセルＰｓｕｂ別境界部に位置する隔壁１３４が形成されていて、第２電極１３８をサブピクセルＰｓｕｂ別に分離する。また、有機電界発光層１３６が第１電極１３２上部の隔壁１３４間に形成されており、その上に各サブピクセルＰｓｕｂ別に第２電極１３８が形成されている。
【００５４】
前記有機電界発光層１３６は、第１有機層１３６ａと発光層１３６ｂ及び第２有機層１３６ｃが順序どおり積層された構造からなり、発光層１３６ｂはサブピクセルＰｓｕｂ別に赤、緑、青の色を発する物質で構成される。前記第１及び２有機層１３６ａ、１３６ｃは発光層１３６ｂに電子または正孔を注入及び輸送する役割を有し、第１及び第２有機層１３６ａ、１３６ｃの物質は陽極と陰極の位置によって決定される。一例として前記発光層１３６ｂが高分子物質から選択されて、第１電極１３２を陰極、第２電極１３８を陽極で構成する場合には、第１電極１３２と連接する第１有機層１３６ａは電子注入層と電子輸送層が順序どおり積層された構造からなり、第２電極１３８と連接する第２有機層１３６ｃは正孔注入層と正孔輸送層が順序どおり積層された構造からなる。
【００５５】
そして、前記アレー素子１２０は、第１基板１１０上にサブピクセルＰｓｕｂ別に形成された薄膜トランジスタＴを含む。また、前記有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬに電流を供給するために、サブピクセル単位で柱状の伝導性スペーサ１１４を配置して第２電極１３８と薄膜トランジスタＴを連結する。
【００５６】
前記伝導性スペーサ１１４は、二基板１１０、１３０に形成された素子を電気的に連結させることを主目的にする連結パターンであるが、柱状で一定の高さを有していて二基板１１０、１３０間の間隔を一定に維持する特性を有するので説明の便宜上スペーサと称する。
【００５７】
前記薄膜トランジスタＴは、保護層１２４で覆われており、前記保護層１２４はドレイン電極１１２を一部露出させるドレインコンタクトホール１２２を有する。前記伝導性スペーサ１１４はドレインコンタクトホール１２２を通して薄膜トランジスタＴのドレイン電極１１２と連結される。
【００５８】
前記伝導性スペーサ１１４は、薄膜トランジスタＴのソース電極と連結することもできて、または別途の金属物質パターニングにより薄膜トランジスタＴと連結することもできる。
【００５９】
前述した薄膜トランジスタＴは、前記有機電界発光ダイオードＤ_ＥＬと連結される駆動用薄膜トランジスタに該当する。
【００６０】
前記伝導性スペーサ１１４は、伝導性物質から選択され、望ましくは延性を帯びて、抵抗率値が低い金属物質から選択されることが望ましい。
【００６１】
前記伝導性スペーサ１１４は、第１基板１１０のアレー素子１２０の製造工程で形成されることが望ましい。
【００６２】
本発明の有機電界発光素子は、有機電界発光層１３４から発光された光が第２基板１３０の方に出る上部発光方式であることを特徴とする。
【００６３】
これにより、前記第１電極１３２は、透光性または反透光性を有する導電性物質から選択されることを特徴としており、前記第２電極１３６は不透明金属物質から選択されることが望ましい。
【００６４】
また、前記アレー素子１２０と、第２電極１３８間の空間Ｂは、窒素ガス（Ｎ_２）のような非活性気体で充填することができる。
【００６５】
図面に提示していないが、前記アレー素子１２０は走査線と、走査線と交差して相互に一定間隔離隔される信号線、電力供給線、走査線と信号線が交差する支点に位置するスイッチング薄膜トランジスタ、そしてストレージキャパシタをさらに含む。
【００６６】
本発明による有機電界発光素子においては、アレー素子と有機電界発光ダイオードを相異なる基板上に構成するために、アレー素子と有機電界発光ダイオードを同一基板上に形成する既存の構造と比較した場合、本発明による構造はアレー素子の収率に有機電界発光ダイオードが影響を受けないので、各素子の生産管理側面でも良好な特性を示すことができ、前述した条件下で上部発光方式で画面を具現すれば、開口率を念頭に置かないで薄膜トランジスタを設計できてアレー工程効率を高めることができるので、高開口率／高解像度製品を提供することができ、デュアルパネルタイプの有機電界発光ダイオードを形成するために、既存の上部発光方式より外気を効果的に遮断できて製品の安全性を高めることができる。
【００６７】
また、これまでの下部発光方式製品で発生した薄膜トランジスタ設計に対しても有機電界発光ダイオードと別途の基板に構成することによって、薄膜トランジスタ配置に対する自由度を十分に得ることができて、有機電界発光ダイオードの第１電極を透明基板上に形成するために、既存のアレー素子上部に第１電極を形成する構造と比較してみた時、本発明による構造の方が第１電極に対する自由度を高めることができる長所を有する。
【００６８】
そして、本発明による有機電界発光素子に適用される薄膜トランジスタは、図面上のトップゲート型の以外にも多様な構造の薄膜トランジスタを適用することができる。
【００６９】
次に、前述したデュアルパネルタイプの有機電界発光素子のように、アレー素子と有機電界発光ダイオードを伝導性スペーサを通して連結させる方式において発生しうる接触不良の例を図面を参照しながら説明する。
【００７０】
図６は、本発明によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子における合着工程時の伝導性スペーサと有機電界発光ダイオード間の接触不良を示した図面であって、説明の便宜上主要構成要素のみを簡略に示した。
【００７１】
図示したように、相互に対向するように第１基板１５０、第２基板１６０が配置されていて、第１基板１５０の内部面にアレー素子１７０が形成されている。第２基板１６０の内部面に有機電界発光ダイオード１７２が形成されており、アレー素子１７０と有機電界発光ダイオード１７２間の電気的な連結は、アレー素子１７０と有機電界発光ダイオード１７２との間の区間に配置された複数個の伝導性スペーサ１８０によってなされる。
【００７２】
そして、第１基板１５０、第２基板１６０間の縁部には第１基板１５０、第２基板１６０を合着させるためのシールパターン１８２が形成されている。
【００７３】
前記シールパターン１８２は、別途の開口部を有しない閉鎖されたパターンで構成されたことを特徴とする。
【００７４】
このようなデュアルパネルタイプの有機電界発光素子が大面積パネルに適用される場合、合着工程でシールパターン１８２と対応する位置において合着圧力を加えるようになるので、これによりシールパターン１８２から距離を有する基板領域では合着圧力が落ちるために基板が両外側の方向に膨らみ易く、もし伝導性スペーサ１８０が第１基板１５０に含まれるパターンである場合には、伝導性スペーサ１８０と有機電界発光ダイオード１７２間に離隔区間Ｃが発生して接触不良が局部的に発生する問題点がある。
【００７５】
このように、有機電界発光ダイオード１７２と伝導性スペーサ１８０間に接触不良が発生すれば、有機電界発光ダイオード１７２に電流供給が遮断されるため、サブピクセルでは光を発光させられなくなり、画面不良が誘発される。
【００７６】
また、接触不良が発生した場合、その状態はピクセル欠陥としてあらわれるようになり、非常に弱く連結された場合は電流による局部的な熱発生等により局部的な有機電界発光素子の劣化などが発生して、ディスプレーでは長時間駆動時の画面むらとしてあらわれるようになる。したがって、外部の圧力より低い圧力を用いて基板を１次合着して、次に圧力差を利用して２次合着することによって、前述した伝導性スペーサをさらに強化させる手段として用いることができる。すなわち、本発明では基板自体のたわみ程度の屈曲度合いを補償できる圧力を適用することによってすべての接触部の接触特性を効果的に向上させることができる。
【００７７】
図７は、本発明による有機電界発光素子の合着工程を段階別に示した工程流れ図である。
【００７８】
ＳＴ１１は、真空状態でアレー素子及び伝導性スペーサを含む第１基板と、有機電界発光ダイオードを含む第２基板を１次合着する段階である。
【００７９】
このとき、第１基板、第２基板中のいずれか一つの基板の縁部にはシールパターンが形成されていて、シールパターンにより第１基板、第２基板が１次合着固定される。
【００８０】
前記真空状態を維持する段階は、ガス注入口及び排気口を有する真空チャンバを備える段階と、前記真空チャンバを大気圧より低い圧力状態である真空状態で維持する段階を含む。
【００８１】
一例として、０．３ｔｏｒｒ〜０．７ｔｏｒｒに真空状態を維持することが望ましく、真空チャンバ内圧力はガス流入量で調節することができる。
【００８２】
ＳＴ１２は、前記真空状態で１次的に合着された基板のシールパターンを１次硬化する段階であって、この段階はシールパターンの固着化を通して後続の合着工程でシールパターンが基板内部に吸入されることを防止して、基板のアライン特性を向上させる段階である。
【００８３】
ＳＴ１３は、大気圧状態で基板を２次合着する段階であって、この段階では真空チャンバを排気して真空チャンバ内を大気圧状態に維持しながら基板内部と外部間の圧力差を合着力として利用して基板を２次合着する段階を含む。
【００８４】
すなわち、この段階では基板外部の圧力が基板内部の圧力より大きいためにシールパターンにより固定される基板の両側以外の領域においても圧力差により外部圧力が基板を内部方向に押さえるようになるので、基板のたわみ現象などを防止できる。
【００８５】
これにより、有機電界発光素子内の伝導性スペーサと有機電界発光素子間の接触特性を向上させることができる。
【００８６】
ＳＴ１４は、前記２次合着段階を経た基板のシールパターンを２次硬化処理させる段階であって、ＳＴ１５は、シールパターンの２次硬化処理段階を経て有機電界発光素子パネルを完成する段階である。
【００８７】
図８は、本発明による有機電界発光素子の合着工程を示した図面である。
【００８８】
図示したように、アレー素子２２０及び伝導性スペーサ２２２が形成された第１基板２１０と、前記伝導性スペーサ２２２を通してアレー素子２２０と連結される有機電界発光ダイオード２４０が形成された第２基板２３０と、第１基板２１０及び第２基板２３０間の縁部に位置するシールパターン２７０を含む有機電界発光素子パネル２９０において、本発明では第１基板２１０及び第２基板２３０の外部圧力より第１基板２１０及び第２基板２３０間の領域Ｄの圧力を低めることによって、基板全面で伝導性スペーサ２２２と有機電界発光ダイオード２４０間の接着特性を向上させることができる。
【００８９】
一例として、前記“Ｄ”領域が大気圧より低い圧力を有し、基板周辺部圧力が大気圧状態を有するようになれば、基板内外部の圧力差により基板の外側の方から基板を押さえる合着圧力が働くようになる。
【００９０】
図面に詳細に示さなかったが、前記アレー素子はサブピクセル単位で薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタと連結される伝導性スペーサを含んで、前記有機電界発光ダイオードはサブピクセル単位でパターン化される発光層及び第２電極を有する。
【００９１】
しかし、本発明は前記実施例に限らず、本発明の趣旨に外れない限度内で多様に変更して実施することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によるデュアルパネルタイプ有機電界発光素子及びその合着工程によると次のような効果を有する。
【００９３】
第一に、生産収率及び生産管理効率を向上させることができて、製品寿命を増やすことができる。
【００９４】
第二に、上部発光方式であるために薄膜トランジスタ設計が容易になり高開口率／高解像度具現が可能である。
【００９５】
第三に、基板上に有機電界発光ダイオード用電極を構成するために、材料選択幅を広めることができる。
【００９６】
第四に、上部発光方式でありながらデュアルパネルタイプであるために、外気から安定的な製品を提供することができる。
【００９７】
第五に、大面積製品に適用時にもアレー素子と有機電界発光ダイオード間の電気的接触不良を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なアクティブマトリックス型有機電界発光素子の基本ピクセル構造を示した等価回路図。
【図２】関連技術の下部発光方式有機電界発光素子に対する概略的な断面図。
【図３】関連技術の有機電界発光素子の１サブピクセル領域に対する拡大断面図。
【図４】関連技術の有機電界発光素子の製造工程に対する工程流れ図。
【図５】本発明の実施例１によるアクティブマトリクス有機電界発光素子に対する概略的な断面図。
【図６】本発明の実施例２によるアクティブマトリクス有機電界発光素子に対する概略的な断面図。
【図７】本発明による有機電界発光素子の合着工程を段階別に示した工程流れ図。
【図８】本発明による有機電界発光素子の合着工程についての断面図。

Claims

第１基板上にアレー素子を形成する段階と；
前記アレー素子と電気的に連結される連結パターンを形成する段階と；
第２基板上に有機電界発光ダイオードを形成する段階と；
前記アレー素子と前記有機電界発光ダイオードが向かい合うようにして前記第１基板と第２基板間の縁領域にシールパターンを形成する段階と；
前記第１基板と第２基板間の空間が大気圧より小さい第１圧力を有するように真空状態のチャンバ内で前記シールパターンに圧力を加えることによって、前記連結パターンと前記有機電界発光ダイオードが電気的に連結されるようにして前記第１基板と第２基板を第１合着する段階と；
前記シールパターンを第１硬化する段階と；
大気圧状態のチャンバ内で前記第１基板と第２基板を第２合着する段階；及び
前記シールパターンを第２硬化する段階を含み、
前記シールパターンの領域の合着圧力が、前記第１および第２基板の中心部の合着圧力と実質的に等しいことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
前記チャンバ内部の圧力は、ガスの量で調節されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
前記第１圧力は、約０．３ｔｏｒｒないし約０．７ｔｏｒｒであることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
前記有機電界発光ダイオードは、第１電極と、有機発光層及び第２電極を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
前記第２電極は、前記連結パターンに電気的に連結されることを特徴とする請求項４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
前記第１電極は、陽極であって、前記第２電極は陰極であることを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子の製造方法。
前記有機電界発光層は、正孔注入層と、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層を含むことを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子の製造方法。